用于压力机的柱(A)的锁紧装置,所述压力机具有至少一个固定压板和至少一个可动压板,所述装置包括,在外壳本体(D)内的牢固地紧固到紧固楔子(B)后部并能够轴向平移的楔子凸缘(G),在所述楔子(B)固定到所述柱(A)上后,由作用在楔子(B)上的活塞(C)、楔子凸缘(G)、楔子(B)和柱(A)构成的组平移由楔子凸缘(G)的起始位置或静止位置到终点止挡位置之间限定的最大行程(m),所述终点止挡位置由楔子凸缘(G)挤压在外壳本体(D)的后板(D2)上确定。
1.用于压力机的柱(A)的锁紧装置,所述压力机包括至少一个固定压板和至少一个可动压板(E),所述锁紧装置包括:·连接到所述柱(A)并在两端装有底板、前板(D1)和后板(D2)的外壳本体(D),所述前板适于牢固地固定到所述可动压板(E);·一个或多个锁紧元件或者楔子(B),所述锁紧元件或者楔子容纳在所述外壳本体(D)的内部并作用在所述柱(A)的表面上,所述楔子(B)具有实质上圆锥形或者带锥度的外表面(B1);·适于将所述楔子(B)紧固在所述柱(A)上的至少一个活塞(C),所述活塞(C)具有实质上圆锥形或带锥度的内表面(C1),该内表面与楔子(B)的外表面(B1)相对应,以使活塞与楔子(B)精确地结合;·位于所述前板(D1)和所述活塞(C)之间的锁紧室(F),其中,通过接头(F1),工作流体被喷射以驱动活塞(C)沿着轴向方向(X)运动远离可动压板(E);·位于所述后板(D2)和所述活塞(C)之间的解锁室(L),其中,通过接头(L1),工作流体被喷射,以驱动活塞(C)沿着轴向方向(X)朝向可动压板(E)运动;当在所述锁紧室(F)内施加正压并维持所述解锁室(L)内的压力为控制压力值时,所述活塞(C)被推动,压缩所述楔子(B)紧固在所述柱(A)上,而当在所述解锁室(L)内施加正压力,维持锁紧室(F)内的压力为零时,所述活塞(C)被沿着轴向方向(X)推动,但是沿着相反方向,即朝向可动压板(E),允许楔子(B)径向向外挠曲,松开所述柱(A),其特征在于,所述锁紧装置包括,在所述外壳本体(D)内的至少一个楔子凸缘(G),所述楔子凸缘牢固地紧固到所述楔子(B)的后部并能够轴向平移,并且,当通过在所述锁紧室(F)内施加正压并维持所述解锁室(L)的压力为零或控制压力使所述楔子(B)被紧固在柱(A)上之后,由活塞(C)、楔子凸缘(G)、楔子(B)和柱(A)构成的组平移最大行程(m),该最大行程由楔子凸缘(G)的起始或静止位置至终点止挡位置限定,该终点止挡位置由楔子凸缘(G)对所述后板(D2)的挤压识别,楔子凸缘(G)包括至少一个止挡表面(G1),施加在所述解锁室(L)内的压力作用在该止挡表面上,所述锁紧装置包括至少一个额外后凸缘(I),所述后凸缘牢固地紧固到所述楔子凸缘(G),所述后板(D2)至少部分地实质上以一间隙介于所述楔子凸缘(G)和所述后凸缘(I)之间,其中:·在所述锁紧室(F)内施加正压并维持解锁室(L)内的压力为规定值,所述楔子凸缘(G)被保持在起始或静止位置,其中所述后凸缘(I)压在所述后板(D2)上,楔子(W)紧固在所述柱(A)上;·在将楔子(B)紧固在所述柱(A)上后,维持锁紧室(F)内的正压,由所述活塞(C)、楔子(B)、楔子凸缘(G)和柱(A)构成的组从起始或静止位置到终点止挡位置平移最大行程(m),在终点止挡位置,所述止挡表面(G1)压在所述后板(D2)上。
2.如权利要求1所述的锁紧装置,其特征在于,在将所述楔子(B)紧固到所述柱(A)之后,在所述锁紧室(F)内继续施加正压并维持解锁室(L)的压力为零或控制压力,所述活塞(C)通过所述楔子(B)将沿着轴向方向(X)运动远离所述可动压板(E)的张应力传递给所述柱(A)。
3.如权利要求1或2所述的锁紧装置,其特征在于,当在解锁室(L)内施加正压、维持锁紧室(F)内的压力为零时,所述活塞(C)平移并压在所述前板(D1)上,所述楔子凸缘(G)返回到所述静止位置,因为施加在解锁室(L)内的压力作用在楔子凸缘(G)自身的止挡表面(G1)上,推动楔子(B)朝向所述前板(D1)并使得楔子(B)径向向外挠曲,松开所述柱(A)。
4.如权利要求1或2所述的锁紧装置,其特征在于,在所述外壳本体(D)内的所述楔子凸缘(G)位于所述后板(D2)的前面,所述解锁室(L)位于所述楔子凸缘(G)和所述活塞(C)之间,其中当在所述解锁室(L)施加正压、维持锁紧室内(F)的压力为零时,楔子凸缘(G)自身向着所述后板(D2)的平移被能使所述楔子凸缘(G)返回所述静止位置的至少一个弹性装置(H)抵消,将所述楔子(B)推向所述前板(D1)并允许楔子(B)自身径向向外挠曲,松开所述柱(A)。
5.如权利要求4所述的锁紧装置,其特征在于,在所述楔子凸缘(G)和所述后板(D2)之间具有拉伸室(N),该拉伸室能够使由活塞(C)、楔子凸缘(G)、楔子(B)和柱(A)构成的所述组进行拉伸运动(m)。
6.如权利要求1或2所述的锁紧装置,其特征在于,所述楔子(B)中与所述柱(A)的表面相接触的表面(B2)涂有材料/进行处理以增加抓力。
7.如权利要求1或2所述的锁紧装置,其特征在于,所述活塞(C)和/或所述楔子(B)的圆锥形或带锥度的表面(C1,B1)进行抗摩擦磨光,以使摩擦引起的损耗力降到最小,便于相对滑动。
8.如权利要求1或2所述的锁紧装置,其特征在于,所述锁紧室(F)和所述解锁室(L)不与所述柱(A)连通,使得所述柱(A)从不与工作流体接触。
9.如权利要求1或2所述的锁紧装置,其特征在于,当推动活塞紧固在所述楔子(B)上时,在所述活塞(C)和所述外壳本体(D)之间,沿着活塞(C)的外表面(C2)和外壳本体(D)的相对的内表面(D11),工作流体的压力起作用以至少部分地抵消沿着径向方向朝向所述活塞(C)外侧的应力和变形。技术领域
本发明涉及一种用于轴向装载的杆或者柱的锁紧装置,特别是涉及一种新型的主动锁紧装置,特别是用于模压机比如喷塑机的杆或柱。
背景技术
现今已知的模压机包括固定压板和可动压板,这两个压板彼此相对并压在两个压板之间放置的模具上,其中用于模塑的塑料喷射发生在所述固定压板和所述可动压板之间。随着由一个或者多个杆或柱(所述杆或柱被刚性固定到所述固定压板和/或其它装置上)引导的动作,所述可动压板能够相对于固定压板沿着滑动平面运动,向着固定压板靠近或者向着远离固定压板的方向移动。在喷塑和模制作业中,为了抵消模具内的压力,所述可动压板必须以足够的压力保持压靠模具的状态,所述模具放置在所述固定压板和可动压板之间。为此,利用紧固在每个柱上的锁紧装置,所述可动压板被锁紧并绑定到所述柱,每个锁紧装置与所述可动压板成为一体并能够被紧固到所述柱,以防止可动压板的任何平移以及对所述模具施加压力。已知的用于模压机柱的被动型锁紧装置,即所谓的安全装置,包括外壳本体,该本体容纳在所述柱上操作的锁紧元件,该锁紧元件具有基本圆锥形或者有锥度的外形,其特征是有轴向凹槽,以在径向方向实质上可挠曲,目的是被紧固在所述柱上。所述圆锥形的锁紧元件被插进轴向穿孔的外部环形元件,该外部环形元件具有对应所述锁紧元件的基本圆锥形或有锥度的内部形状。所述锁紧元件被弹簧轴向加载顶着释放活塞,释放活塞放置在所述外壳内,从与所述锁紧元件相反的一侧,比如压缩空气或油这样的流体能在加压下被喷射进室中。加压流体喷射进所述室或从所述室抽吸,这会导致所述活塞沿轴向方向的平移,其移动冲程在一侧被所述外壳本体限定,在相反一侧被与所述外壳本体成一体的机械挡块限定。该外部环形元件也能够轴向移动,并能够被与所述锁紧元件上操作的弹簧相反方向的弹簧轴向加载。在通常条件下,当所述柱相对于所述锁紧装置的平移是必须的时候,所述室接收被喷射的流体,于是活塞将锁紧元件推进到释放位置,抵消所述锁紧元件的所述弹簧的力。相反,为了将所述柱锁紧,降低所述室内的压力就足够了,于是弹簧将锁紧元件推靠到外部环形元件上,因此抵消了环形元件本身的弹簧的力。所述锁紧元件通过外部环形元件紧靠在所述柱上,并且轴向上装载所述柱。如果所述柱受到另外的负载,外部环形元件的弹簧不能抵消这个力,锁紧元件进一步移动,靠在活塞上,活塞移动到终点,同时锁紧元件被进一步锁紧在所述柱上。DE10104652专利涉及一种用于注塑压力机的可动压板的锁紧机构,包括与活塞共同操作的柱相连的堵塞楔(blockingxa0wedge),其中通过将加压流体喷射入与活塞连通的环形室内,从而通过增加室内的流体压力,所述活塞作用在于所述柱上锁紧的所述楔上,由此发生锁紧动作。US6261505专利涉及一种用于柱的锁紧机构,包括与所述柱连接的环形锁紧楔、能够使所述楔从初始位置平移到预加载位置的平移活塞和能够对所述楔施加锁紧力的锁紧活塞,在气缸的辅助下,所述流体动力活塞通过喷射加压流体或吸入加压流体被驱动。
发明内容
本专利的目的是提供一种新型的锁紧系统,特别是用于塑料材料的注塑压力机的柱的锁紧系统。该新型锁紧装置的主要任务是允许可动压板在正常的模具打开和关闭操作过程中滑动,并且通过将可动压板紧固在所述柱上并对可动压板施加闭合力,使可动压板靠在所述可动压板与固定压板之间的模具上,来阻碍可动压板的滑动动作。所述独创机构的另一目的是精确地监视并调节由流体动力装置施加给可动压板的闭合力。本发明的其它优点是,其能够以主动模式而不是被动模式操作,即,如果在锁紧室内产生压力,则发生并维持锁紧。当在锁紧室内没有压力时,本发明的新装置不会阻碍所述柱,由此允许机器的打开和可动压板的平移,即使存在电力的中断,也不需要另外的特定措施或者设备。相反,对于被动系统,在锁紧室内不存在压力时,由于弹力装置施加的机械力,会保持阻碍在所述柱上的状态。本发明的另一优点是,按照本发明优选实施例的所述新装置是完全基于流体动力的,没有任何弹性机械装置,众所周知,弹性机械装置更易受到磨损。本发明的另一优点是,它比被动型机构更安全,特别是在突然发生电力故障时,当压力机运动时,如果发生电力故障,在缺少其他安全装置的情况下,会发生机器的瞬间阻滞。在涉及高惯性力的情况下,这对于整台机器的机械部件而言是很危险的。本发明的另一优点是,从结构的角度讲,它比现有的系统更简单,因为它的零件更少,并且只需用流体动力供应来锁紧和解锁室。由此,它比现有的系统便宜许多。这些主要目的和其它辅助的目的都是通过用于模压机的柱的新型主动锁紧装置实现的,所述装置适合于连接到压力机的柱并绑定(boundxa0to)在可动压板。所述新型装置特别适用于压力机,比如那些装有水平柱的注塑单元。所述锁紧装置包括,就它的主要部件而言,连接所述柱并在两端装有前板和后板的外壳本体,所述外壳本体的形状优选为筒形,所述前板适于一体固定到所述可动压板,所述后板与外壳本体自身成为一体。在所述外壳本体内部,有一个或者多个意图紧固在所述柱上的锁紧元件或者楔子,锁紧元件或者楔子具有基本为圆锥形或者带锥度的外部形状。由于连接到所述柱的活塞,所述楔子被紧固在所述柱上,所述活塞具有轴向孔,轴向孔的形状为圆锥形或者带锥度,与楔子的外部表面的形状相对应,从而活塞适于与楔子自身精确配合。可以预见,楔子中必然与柱的表面相接触的表面涂有特定材料或者经过处理以增加它的抓力,而活塞和/或楔子的圆锥形或带锥度的表面经过抗摩擦磨光,以使摩擦带来的损耗力降到最小,便于相对滑动以及由此使楔子紧固在所述柱上。在所述前板和所述活塞之间,有锁紧室,其中通过接头,比如油或者压缩空气这样的流体被喷射,驱动活塞沿轴向方向移动并远离所述可动压板。在所述后板和所述活塞之间,有解锁室,其中通过接头,比如油或者压缩空气这样的流体被喷射,驱动活塞沿轴向方向移动并朝着所述可动压板移动。在优选实施方案中,所述装置包括至少一个楔子凸缘,该凸缘与楔子的后侧成为一体。所述凸缘包括至少一个面向解锁室的内部的止挡表面区域,解锁室的压力施加在所述区域。当在锁紧室施加正压、维持解锁室内的压力为零或者为控制压力,所述活塞被驱动,压缩紧固在所述柱上的楔子。由此,由活塞、楔子凸缘、楔子和柱组成的单元基本上为一个刚性体。在所述楔子紧固到所述柱上之后,由于锁紧室的正压的原因,活塞对所述柱施加移动远离所述可动压板的向外的轴向张应力。该所述柱上的张应力,由于作用力和反作用力原理,产生可动压板对模具的压应力。由活塞、楔子凸缘、楔子和柱构成的单元能够执行一定拉伸行程的平移动作,所述拉伸行程由起始行程位置或凸缘静止位置,即当锁紧室内压力维持为零并且解锁室内压力为确定压力值时从所述凸缘占据的位置,到由后板确定的终点止挡位置限定的。相反,当所述锁紧室内的压力为零并且所述解锁室受到一定正压时,所述活塞被驱动沿着轴向方向移动,但是沿着相反方向,即朝着可动压板的方向,由此使得楔子径向向外挠曲,返回到静止位置并松开所述柱。由于施加在解锁室内的压力作用在凸缘的止挡表面上,所述楔子凸缘返回到所述静止位置。在解锁之后,所述柱不再绑定在锁紧装置上,相对于所述柱,锁紧装置能够牢固地固定到所述可动压板上进行平移。因此,所述新装置基本按照三个阶段进行工作:·解锁阶段:通过在解锁室内施加压力、锁紧室内压力为零,活塞移向可动压板,从所述柱松开楔子并且楔子凸缘返回到静止位置;·打开/关闭阶段:当被解锁时,所述装置从所述柱释放而且压力机能够自由打开/关闭;解锁室内的压力能够维持在最低值,以防止已经从所述柱松开的楔子发生轴向移动;·锁紧阶段:通过在锁紧室内施加压力,当楔子被锁在所述柱上时,有可能释放解锁室内的所述最小压力以传递最大锁紧力。实际上,当楔子已经紧固在所述柱上时,解锁室内的正压抵消锁紧力。在优选实施方案中,可以预见,所述锁紧室和所述解锁室不与所述柱连通,为了保证垫圈的密封,即使万一对柱存在意外损害,所述柱永久不会与工作流体接触。
附图说明
通过参照下列附图以及非限定性实施例给出的下述说明,所述新机构的特点将更加明显。图1是按照优选实施例的所述新装置的横截面示意图。图2是按照另一实施例的所述新装置的横截面示意图。图3是按照另一可能实施例的所述新装置的横截面示意图,而图3a表示相应的细节。
具体实施方式
参照图1,所述新锁紧装置安装在压力机的每根柱(A)上,所述压力机装有至少一个固定压板和至少一个可动压板(E),所述可动压板相对于所述固定压板和所述柱(A)平移。所述新装置特别适用于带水平柱的压力机。所述新锁紧装置包括连接至所述柱(A)的外壳本体(D),该本体在两端装有后板、前板(D1)和后板(D2),所述前板适合于牢固地固定到所述可动压板(E)。在所述外壳本体(D)内,装有一个或多个作用在所述柱(A)表面上的锁紧元件或楔子(B),所述楔子(B)具有实质上圆锥形或者带锥度的外表面(B1)并适于在至少一个活塞(C)的作用下被锁紧在所述柱(A)上,所述活塞具有基本圆锥形或带锥度的内表面(C1),该内表面与所述楔子(B)的外表面(B1)相对应,以使活塞与所述楔子(B)精确配合。在所述外壳本体(D)内,在所述前板(D1)和所述活塞(C)之间,存在至少一个锁紧室(F),其中通过接头(junction),工作流体被喷射以驱动活塞(C)沿着轴向方向(X)运动并远离可动压板(E)。在所述外壳本体(D)内,在所述后板(D2)和所述活塞(C)之间,存在至少一个解锁室(L),其中通过接头(L1),工作流体被喷射,驱动活塞(C)沿着轴向方向(X)运动,但是沿着相反方向朝向可动压板(E)运动。当在所述锁紧室(F)内施加正压时,维持所述解锁室(L)的压力为零或者为控制压力,所述活塞(C)被驱动,压缩所述楔子(B)紧固在所述柱(A)上。在所述楔子(B)紧固在所述柱(A)上后,在保持解锁室(L)内的压力为零或为控制压力、锁紧室(F)内的压力为正压的同时,所述活塞(C)通过所述楔子(B)对所述柱(A)施加沿着轴向方向(X)在移动远离所述可动压板(E)的方向的张应力。该作用在所述柱(A)上的张应力,由于作用力和反作用力原理,会使可动压板(E)产生对模具的压应力。相反,当在所述解锁室内施加正压时,维持锁紧室内(F)的压力为零,所述活塞(C)被驱动沿着轴向方向(X)运动,但沿着相反方向即朝着可动压板(E)的方向运动,使得楔子(B)径向向外挠曲,从而松开所述柱(A)。在所述外壳本体(D)内,还存在至少一个楔子凸缘(G),其紧紧地固定在所述楔子(B)的后部而且包括至少一个止挡表面(G1),该止挡表面面向所述解锁室(L)的内部,施加在所述解锁室(L)的压力作用在该表面上。可以预见,该楔子凸缘(G)被固定到所述楔子(B),比如通过图2和3的螺钉(G2),其中螺钉的杆上插有预应力压缩弹簧(G3),该弹簧的功能是在解锁状态时引导楔子(B)相对于柱(A)发生扩展。可选地,有可能预知使用单个楔子(B),该楔子具有槽并适合于变形和紧固在柱上。在柱(A)的锁紧阶段,通过增加锁紧室(F)的压力并保持解锁室(L)内的压力为规定压力值,所述楔子凸缘(G)被保持在起始或者静止位置,而所述活塞(C)作用于锁在所述柱(A)上的所述楔子(B)上。所述起始或者静止位置是由楔子(B)压在前板(D1)上确定的,并且当保持锁紧室(F)的压力为零时,通过作用在止挡表面(G1)上的压力在楔子凸缘(G)上产生的压力实现所述起始或者静止位置。在柱(A)的拉伸阶段,当所述楔子(B)被锁在柱(A)上时,由活塞(C)、楔子(B)、楔子凸缘(G)和柱(A)构成的组平移一个最大行程(m),该最大行程限定在所述起始或静止位置与终点止挡位置之间,该终点止挡位置是由止挡表面(G1)在所述后板(D2)上的行程界定的。在柱(A)的解锁阶段,当在所述解锁室(L)内施加正压、维持锁紧室(F)内的压力为零时,活塞(C)平移并撞击前板(D1),而且由于施加在解锁室(L)内的压力作用在所述楔子凸缘(G)的止挡表面(G1)上,所述楔子凸缘(G)返回到所述静止位置。按照这种方案,所述新装置的操作极其简单并且是完全以流体动力为基础,即,它不会以任何形式使用弹性装置。楔子凸缘(G)以及楔子(B)、活塞(C)的运动实际上完全由所述解锁室(L)和锁紧室(F)内的压力调节来控制。此外,新装置的部件数量整体上少于那些已知的现有装置的部件数量,由此导致制造和组装成本的降低。另外,可以预见,在所述活塞(C)和所述外壳本体(D)之间,沿着活塞(C)的外表面(C2)和外壳本体(D)与之相对的内表面(D11),为了降低活塞(C)本身的应力和变形,工作流体的压力作用在这些表面。实际上,当所述活塞(C)被驱动紧固楔子(B)时,它趋向于径向向外张开,作用在它的外表面(C2)上的压力部分地抵消了活塞(C)本身的应力和径向变形。按照备选方案,参照图2,可以预见,在外壳本体(D)内的所述楔子凸缘(G)放置在后板(D2)的前面,所述解锁室(L)位于该楔子凸缘(G)和所述活塞(C)之间。当对解锁室(L)施加正压、维持锁紧室(F)内的压力为零时,所述楔子凸缘(G)向着所述后板(D2)的平移被插在后板(D2)和凸缘(G)自身之间的弹性装置(H)抵抗,于是能够使所述楔子凸缘(G)返回到静止位置,推动所述楔子(B)朝向前板(D1)并允许楔子(B)自身径向向外挠曲,释放柱(A)。在所述楔子凸缘(G)和所述后板(D2)之间,存在能够使由活塞(C)、楔子凸缘(G)、楔子(B)和柱(A)构成的组进行拉伸运动(m)的拉伸室(N)。然后,所述组随着从起始行程位置或者凸缘静止位置(G)至由后板(D2)确定的终点止挡位置限定的拉伸运动(m)平移,所述起始行程位置或者凸缘静止位置是当锁紧室(F)内压力为零而活塞(C)压在前板(D1)上时,由凸缘(G)占据的位置。相反,当锁紧室(F)内的压力为零而解锁室(L)受到一确定正压时,所述活塞(C)被沿着轴向方向(X)驱动,但是是在相反方向,即朝着可动压板(E)的方向,允许楔子(B)径向向外挠曲,返回到静止位置并松开柱(A)。由于所述弹性装置(H)的原因,所述楔子凸缘(B)返回到所述静止位置。在解锁之后,所述柱(A)不再受到锁紧装置的束缚,锁紧装置相对于所述柱(A)可以牢固地固定在所述可动压板(E)上进行平移。按照另一可能的备选方案,参照图3和3a,在外壳本体(D)的内部,存在至少一个楔子凸缘(G),其牢固地紧固在楔子(B)的后部并包括至少一个止挡表面(G1),施加在解锁室(L)内的压力作用在该止挡表面上,并且还存在至少一个绑定在楔子凸缘(G)上的额外后凸缘(I),其中所述后板(D2)基本带间隙(m)地插在所述凸缘(G)和所述后凸缘(I)之间。因此,紧紧地固定到楔子(B)的楔子凸缘(G)的平移被限定在静止位置和终点止挡位置之间,在静止位置时,所述后凸缘(I)压在所述后板(D2)上,在终点止挡位置时,所述楔子凸缘(G)的止挡表面(G1)压在所述后板(D2)上。相反,当锁紧室(F)内的压力为零、所述解锁室(L)受到一确定正压时,所述活塞(C)平移并压在所述前板(D1)上,所述楔子凸缘(G)返回到所述静止位置,因为施加在所述解锁室(L)的压力作用在楔子凸缘(G)的止挡表面(G1)上,推动所述楔子(B)向着所述前板(D1)并允许楔子(B)自身径向向外挠曲,松开柱(A)。在所有上述方案中,另外可以预见,所述楔子(B)中与柱(A)的表面相接触的表面(B2)被涂有特殊材料或者经过处理以增加它的抓力,而所述活塞(C)和/或所述楔子(B)的圆锥形或者带锥度的表面(C1,B1)涂覆有抗摩擦磨光,以使摩擦带来的损耗力降到最小,便于相对滑动,以及由此使楔子(B)紧固在柱(A)上。还可以预见,所述锁紧室(F)和所述解锁室(L)不与柱(A)连通,因此柱(A)永远不会与工作流体接触。因此,参照上面的说明和相应附图作出下列权利要求。